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!邏輯主線: 1.現(xiàn)實(shí)世界的事物——事物產(chǎn)生的數(shù)據(jù)——數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
2.
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一、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義、目的、特征、思路。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)就是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是人類構(gòu)造的電子信息系統(tǒng),它將自然界、人類在運(yùn)行、生產(chǎn)、生活中的混沌元素,有邏輯有目的有意識(shí)的進(jìn)行了組織、記錄、管理、應(yīng)用。世界并不需要數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),而是人類需要數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),它的產(chǎn)生是科技文化技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中走了一遭,又回到了人類世界。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目的是數(shù)據(jù)信息的管理與應(yīng)用。
任何人造系統(tǒng),都涉及人機(jī)交互的渠道、途徑、工具。既要滿足人造系統(tǒng)自身的構(gòu)造特征,又要滿足人類的獲取、認(rèn)知、理解。那么可以用分層的方式,將底層屏蔽和隱藏,將高層提供展示給人類。
數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息在物理層面是按照特定存儲(chǔ)格式在存儲(chǔ)介質(zhì)(硬盤等)進(jìn)行存儲(chǔ)(連續(xù)存儲(chǔ)、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)等),在邏輯層面是由若干特定格式的記錄來(lái)構(gòu)成,它可以是二維表的集合,也可以是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)?在視圖層面(抽象視圖)是由特定的數(shù)據(jù)展示需求,進(jìn)行的底層數(shù)據(jù)的查詢調(diào)用展示。
二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究域。
既然數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目的是對(duì)數(shù)據(jù)的管理,那么數(shù)據(jù)信息的管理將會(huì)涉及:數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)和方式、數(shù)據(jù)信息操作機(jī)制、數(shù)據(jù)信息的安全性保障措施、數(shù)據(jù)信息共享應(yīng)用的正常保障機(jī)制等需要設(shè)計(jì)和考慮的領(lǐng)域。簡(jiǎn)單劃分至少包括:存儲(chǔ)管理、查詢處理等方面。
三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)該具備的特征。
1.數(shù)據(jù)記錄不能冗余,重復(fù)數(shù)據(jù)本身沒(méi)有意義,而且浪費(fèi)存儲(chǔ)資源等,冗余數(shù)據(jù)的訪問(wèn)、修改將會(huì)產(chǎn)生更多的開(kāi)銷,修改不完全,還將導(dǎo)致同一數(shù)據(jù)的不同副本的值不一致。
2.數(shù)據(jù)信息不能無(wú)規(guī)則無(wú)組織的記錄,即使是在底層也得符合底層的存儲(chǔ)規(guī)則(保障增、刪、查、改的效能),同時(shí)必須提供快速有效的高層服務(wù),否則將導(dǎo)致特定的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)需求等不到滿足,違背了數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷(更好的記錄、管理、應(yīng)用數(shù)據(jù))。
數(shù)據(jù)應(yīng)該記錄在特定的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)中,不管數(shù)據(jù)是按照特定的文件格式記錄,還是采用不同的文件格式,無(wú)論是記錄在同一物理連續(xù)位置,還是分布式的存儲(chǔ)位置,所有的方式,都要以不影響數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然還要考慮技術(shù)難度和代價(jià)。
3.數(shù)據(jù)記錄應(yīng)該不只是無(wú)條件的記錄,還應(yīng)該具有一定機(jī)制、措施、方法,保障和現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的一致性。比如:現(xiàn)實(shí)世界中,人的年齡沒(méi)有-1歲的定義,那么在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中就需要通過(guò)約束和強(qiáng)制,保障不會(huì)出現(xiàn)這樣的記錄。
(這個(gè)問(wèn)題是由于人類構(gòu)造的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并不是自適應(yīng)、自深度學(xué)習(xí)、智能的系統(tǒng),是一個(gè)牛頓類系統(tǒng),而不是量子系統(tǒng))
4.數(shù)據(jù)記錄應(yīng)該具有100%可靠的聯(lián)動(dòng)性,以計(jì)算機(jī)的方式來(lái)保障數(shù)據(jù)記錄和現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)變化的一致性,先不說(shuō)同步的反映現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)的變化,關(guān)鍵是保障數(shù)據(jù)記錄的變化不出現(xiàn)錯(cuò)誤(這個(gè)問(wèn)題的產(chǎn)生是由于人類構(gòu)造的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),不能保證永遠(yuǎn)可靠,當(dāng)崩潰后恢復(fù)期間,需要保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄與現(xiàn)實(shí)世界繼續(xù)保持一致)。比如:A賬戶的錢轉(zhuǎn)賬給B賬戶,即使計(jì)算機(jī)發(fā)生過(guò)崩潰,也得保障這個(gè)事件發(fā)生后,能準(zhǔn)確無(wú)遺漏的聯(lián)動(dòng)記錄(A減少a,B增加a)。
5.數(shù)據(jù)變化,在現(xiàn)實(shí)世界中,能準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的無(wú)誤運(yùn)作,基于自然規(guī)律。但當(dāng)映射到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的時(shí)候,由于系統(tǒng)是人類構(gòu)造的線性系統(tǒng),沒(méi)有相關(guān)設(shè)計(jì)就沒(méi)有相關(guān)功能保障,為完美模擬現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)行,需要考慮更多的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題,比如:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的并發(fā)讀寫,需要通過(guò)合理的機(jī)制、策略、方式措施來(lái)保障,對(duì)同一數(shù)據(jù)的同一時(shí)間有多個(gè)修改源修改時(shí),數(shù)據(jù)記錄不會(huì)出錯(cuò)。
6. 數(shù)據(jù)記錄,由于人類政治、國(guó)防軍事、文化、法律、歷史、隱私等原因,不能讓所有人都具有對(duì)所有數(shù)據(jù)的知悉權(quán),故人類設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只是為特定對(duì)象人服務(wù)的。
另:自然界的數(shù)據(jù)是天然存在,而人類數(shù)據(jù)是在活動(dòng)中產(chǎn)生,兩者無(wú)論自然界數(shù)據(jù)還是人類社會(huì)的數(shù)據(jù),獲取會(huì)產(chǎn)生成本,而且目前只能通過(guò)主動(dòng)獲取的方式,沒(méi)有智能的自動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
四、數(shù)據(jù)庫(kù)的三層架構(gòu)中(物理層、邏輯層、視圖層),后兩者的區(qū)別?
無(wú)論是邏輯層還是視圖層,常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),都是以二維表結(jié)構(gòu)組織的。
1.邏輯層:提出了基本表的概念,基本表建立了基本關(guān)系模式,變更則是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的基本表進(jìn)行刪除和修改。
2.視圖層:它是從一個(gè)或幾個(gè)基本表中導(dǎo)出的表部分,通過(guò)觸發(fā)后在基本表中抽取若干子集組成用戶期望的“臨時(shí)視圖表”。
表是內(nèi)容,視圖是窗口。
1、視圖是已經(jīng)編譯好的sql語(yǔ)句,通過(guò)觸發(fā)呈現(xiàn),而表不是;視圖沒(méi)有實(shí)際的物理記錄,而表有;表只用物理空間而視圖不占用物理空間。
2、視圖是查看數(shù)據(jù)表的一種方法,可以查詢數(shù)據(jù)表中某些字段或?qū)傩詷?gòu)成的數(shù)據(jù),只是一些SQL語(yǔ)句的集合。從安全的角度說(shuō),用戶只接觸視圖層的數(shù)據(jù)表,并不掌握和獲取邏輯層的基本表結(jié)構(gòu)。 3、視圖的建立和刪除只影響視圖本身,不影響對(duì)應(yīng)的基本表。聯(lián)系:視圖(view)是在基本表之上建立的表,它的結(jié)構(gòu)(即所定義的列)和內(nèi)容(即所有數(shù)據(jù)行)都來(lái)自基本表,它依據(jù)基本表存在而存在。一個(gè)視圖可以對(duì)應(yīng)一個(gè)基本表,也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)基本表。視圖是基本表的抽象和在邏輯意義上建立的新關(guān)系表。
五、數(shù)據(jù)庫(kù)模式和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例的區(qū)分?
數(shù)據(jù)庫(kù)模式:數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例:特定時(shí)刻下數(shù)據(jù)庫(kù)中某些數(shù)據(jù)的集合
六、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組件和工作原理,oracal又是怎么架構(gòu)的?
存儲(chǔ)管理器:權(quán)限及完整性管理器、事務(wù)管理器、文件管理器、緩沖區(qū)管理器
查詢處理器:解釋器、編譯器、查詢執(zhí)行引擎
事務(wù)管理器:并發(fā)控制管理器、恢復(fù)管理器
七、評(píng)價(jià)特定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的指標(biāo)有哪些呢?還需要基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的架構(gòu)去分別討論。
1.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從架構(gòu)來(lái)劃分:至少有集成式、C/S模式、分布式模式?
2.不同架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?
由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)很多程度依賴于目前的計(jì)算機(jī)硬件架構(gòu),所以對(duì)于CPU-內(nèi)存-磁盤架構(gòu),或者更復(fù)雜的硬件架構(gòu)而言,就是數(shù)據(jù)新增、存儲(chǔ)、修改、刪除、讀取的時(shí)間等代價(jià)。由于數(shù)據(jù)的不同,應(yīng)用需求不同,對(duì)以上5個(gè)類型的操作的占比和方式是不同的。
 
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